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完全可逆轴流风机的设计与优化
发布时间：2018.08.07
许多场合要求轴流风机能完全反转反风[1-3] ，如地铁、隧道、矿井和地下工程等。可逆风机承担着地下空间与外部自然空间的气体交换工作，特别在事故工况下，例如列车阻塞和突发火灾时，需要风机进行应急反向送风，而且要求风量、风压与正向工作时相当，因此，地下工程通风系统配置的基本都是可逆转式轴流风机。随着各大城市地铁建设的不断发展，可逆风机的需求越来越广泛，研发一种正反向通风效率都较高的可逆风机成为很多学者致力实现的目标。李俊超[4-7]等在国内率先提出了一种采用普通翼型反向搭接构成可逆风机新翼型和一种S形反向对称翼型，并采用优化方法开发出了可逆风机。随着经济发展，我国的地铁和公共隧道里程大大增加，对各种可逆轴流风机的需求量也相应增大。原有的可逆地铁风机设计技术不能完全满足要求，相应的改进也不断出现。
S翼型在可逆风机的设计中由于叶型的后半段无论是正向还是反向流动都不符合流动规律，因此其效率难以得到大幅度的提高，而组合叶栅相对于S翼型在升力系数和失速攻角范围都有了很大程度的改善。当前后排叶片的轴向重合度为30%~50%时，组合叶栅的气动性能明显得到改善，这是因为前列叶片背弧面的分离点明显后置。由于前列叶栅的环量诱导作用，气流产生转折，减小了进入后列叶片的攻角，使得后列叶片能够与前列叶片一起，各自在最大升力系数附近的攻角下工作，因而，以这种方式将前后叶栅进行组合，能够使前后列叶片各自在最适宜的工作条件下工作，从而使得组合叶栅整体性能的优势得到充分体现。但是，目前组合叶栅依然存在叶型简单、负荷低、运行效率低等问题，然而毋庸置疑，在可逆风机的叶型设计中它应该是一种应用潜力非常大的叶型。关于组合叶栅的优化设计值得进一步花大力气进行研究，本着这样的目标，本文开展基于组合叶片的可逆轴流风机的设计和优化，以期设计出一种具有更好可逆性能的完全可逆风机。
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